新時期綠色生態理念下的高層建筑設計研究

摘要：本文從綠色生態理念出發，闡述了高層建筑創新設計思路與實踐應用策略，對提升新時期高層建筑設計水平、建設質量，促進建筑行業的節能、持續、高效發展有重要的實踐意義。

關鍵字：綠色生態；高層建筑；設計

一、前言

高層建筑的綜合發展不僅令建筑規劃、設計行業的應用范疇進一步拓寬，設計人員的發揮空間進一步擴大，同時也令有限的城市空間得到了高效、富于價值的科學利用，可以說高層建筑充分體現了良好的節能發展理念。然而，同時高層建筑在施工建設進程中的大量建材消耗、能源占用也是客觀存在的，在持續服務及運行過程中，高層建筑同樣耗費了大量能源并排出許多廢棄物，這些均體現了高層建筑創新發展中的弊端問題。在當前，土地資源極為緊缺的情況下，高層建筑因其占地面積有限，可為城市規劃節省更多的空間用于綠化建設，并切實完善與美化城市環境，同時因其造型的發揮空間更廣泛，高聳屹立、外形獨特，因此其創造的價值效益是他類建筑所無法取代的。基于以上高層建筑綜合具有的耗能弊端與建設優勢特征，我們只有取其精華、棄其糟粕才能真正令高層建筑體現人性化的建設、服務價值。

二、基于綠色生態的高層建筑綜合設計理念

2.1科學掌握基于自然體系的設計理念

在高層建筑設計實踐中，有效應用自然體系可令建筑最大化獲取及全面利用大自然的通風及采光條件，從而合理為人們創設既節能又環保的舒適健康建筑環境。基于高質量空氣與充足陽光是人們舒適生活必不可少的物質條件基礎特征，我們應充分重視該環節的基礎建設。然而隨著各類空調、取暖、制冷技術與照明系統的普及化發展，令行業內對自然體系的合理應用逐步淡化，并對建筑環境的良好營造產生了較大負面影響。倘若長期在該類環境下工作或生活，將會出現病態的建筑綜合癥及關聯癥，例如出現疲勞感、空調病、全身不適、皮膚干燥、過敏等癥狀。因此，在現代化的高層建筑設計實踐中，我們應充分注重體現自然采光、通風的建設理念，令其與全新技術手段完善結合。在自然通風的設計環節我們可采用空氣動力原理，利用熱壓與風壓等多種綜合途徑實現自然體系設計理念。同時在自然采光設計層面我們應確保高層建筑享受良好光照環境，避免其受到直射眩光及大量負面輻射熱的影響，從而切實提升高層建筑服務使用壽命。

2.2充分激發高層建筑的自我調節生命體特征

從生命體周期特征來看，高層建筑的全過程，即初期決策階段、科學設計階段、整體建設過程、服務運行進程及拆除階段均會體現出類似于生命體一樣的產生、成長、成熟及消亡特征。同時其具有與生命體相類似的自我調節及組織功能，有助于高層建筑整體自身功能的適應性完善。該類自我調節能力在高層建筑中體現為調節自身的采光能力、通風能力及溫度、濕度標準，同時還應具備自我的凈化能力，從而切實降低高層建筑在長期運行服務中自身排放的污染物，例如污水、噪音及廢氣等。基于高層建筑具備的這一自我調節生命體特征，我們應合理加以運用，充分激發良性高層建筑調節功能適應綠色生態設計理念的完善發揮。

三、基于綠色生態型理念，合理構建高層建筑設計思路

3.1促進高層建筑結構體系的綠色生態化設計

在高層建筑設計創作中我們需要不斷從自然界獲取靈感、來源于自然又歸于自然的令建筑結構充滿綠色生態，蘊含高科技潛力，并充分體現富有張力的美學特點，創設出與生態環境充分適應的最佳高層建筑結構形式。例如模仿樹的結構形式便是一種建筑結構體系的創新設計理念。眾所周知樹由枝干、莖葉與發達的根系組成，其結構不但可支撐起植物自身重量，同時還可消減水平荷載，實現對力學的最合理傳遞，并切實保障了植物的健康、快速成長。分布錯落有致的樹干、樹枝還令樹木的每一部分都享受充足的陽光日照。將這一綠色生態樹結構形式合理應用于建筑結構設計中，通過對樹干分叉生長肌理的生動模擬，可令高層建筑通過特定樹形結構組合令結構構件凸顯傳力特點，營造良好的建筑結構動勢。

3.2注重生態節能，完善實施建筑形態設計

綠色生態理念下的高層建筑形體設計應充分涵蓋節能效應，因此在開展設計實踐中，要求建筑工程師充分熟悉建筑形體的科學系數及其與能量消耗的密切關系。例如，球體結構的形體系數最小，方柱體高于前者，而圓柱體形體系數則位于兩者之間。基于形體系數對建筑能量，尤其是熱能消耗有重要的影響作用，其數值越大，建筑傳熱過程中的能量損失就越大的顯著特征，在設計環節中我們應切實注重對高層建筑的形體系數控制，從而有效實現能源節約，促進高層建筑潛在維護結構建材的優化與節約。

4、綠色生態環保理念的設計應用

4.1高層建筑的空間組織與風格造型設計

塔樓作為高層建筑的主體部分，其合理的表現形式對高層建筑造型的成功與否起到了決定性影響作用。因此在設計實踐中我們應充分基于高層建筑的使用功能及結構形式特征不片面追求造型設計的刻意復雜多變，而應本著力求簡潔、與周圍建筑協調適應并突出高層建筑現代感、整體挺拔感的特征，采用具有一定弧度的外形設計方式，盡量避免采用大面積的玻璃幕墻構建，從而有效降低光污染效應及不良高壓風帶及風口的形成，應力求整體建筑結構的韻律感與錯落感。另外在高層建筑的裙房設計環節我們應采取與上部不同的方式，利用不同形式實墻、玻璃幕墻及廣告牌等豐富元素的充分結合，令高層建筑下部空間更加豐富、生動，給人以賞心悅目之感。

4.2多元化建筑節能設計

基于高層建筑耗能顯著的特點，節能設計成為當今建筑行業的永恒探討主題，為了有效促進高層建筑的持續、高效、健康服務發展，我們應從群體布局、單體設計與構造處理等層面入手開展多元化節能設計。在設計手法層面，我們應從總體布局出發，通過主樓與群樓的退讓設計，將沿街角打造成廣場形式，合理引導自然風向進入建筑室內，并有利于降低噪音污染，減少建筑能耗。在單體設計層面，我們應依據相關建筑功能選擇適應節能標準進行細化設計，即酒店客房依據公共建筑節能標準設計、辦公區域以及公寓依據居住建筑類型節能標準進行設計。各層屋面的保溫層應采用30厚一體化保溫防水材料進行設計，建筑外墻的保溫材料則應采用20厚擠塑板，門窗與幕墻的玻璃材料應選用淺灰色中空玻璃，嚴格核準其傳熱系數、自身遮陽系數符合相關標準，氣密性等級應為五級，水密性則應達到四級標準。同時我們應合理增設外窗開啟扇，充分利用自然空氣的對流效應達到節能舒適的通風設計效果。在技術手段層面，高層建筑熱源應依據不同樓層功能采用獨立的熱泵機組與熱回收空調系統機組進行供熱。在中央空調系統的設計層面，酒店、客房及辦公區域應合理采用基于風機盤管的新風處理方式，引入動態平衡的控制系統從而有效實現對整體建筑的溫度自動調節與分段供應控制，以最大化實現高層建筑的整體節能效益。

5、結語

生態型綠色建筑系統的完善建設是一項長期而又復雜的艱巨的任務，一直以來，促進建筑行業與人類社會自然環境的統一協調發展，都是廣大建筑從業人員永恒探討的主題。因此，基于綠色生態理念，在建筑設計實踐中我們應充分注重對完整型生態系統的科學構建，強化建筑及生態自然環境的平衡發展，并最大限度的促進建筑節能，才能真正令建筑行業造福于人類，建設出滿足人們工作、生活需求的人性化高層建筑。

參考文獻

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